氮化铝 /氮化铝（ALN） - 性质和应用

Aln于1877年首次合成，但直到1980年代中期，其在微电子中的应用可能促进了高质量的商业可行物质的发展。

ALN是通过氧化铝的碳热还原或通过铝的直接硝化来合成的。它的密度为3.26 g.cm^-3尽管它不融化，但在大气压力下仍将2500°C以上分离。该材料是共价键合的，并且在没有液体形成添加剂的帮助的情况下对烧结具有抵抗力。通常是氧化物，例如y₂o₃或CAO允许在1600-1900°C之间的温度下实现烧结。

关键属性

• ALN具有大多数熔融金属的攻击，最著名的是铝，锂和铜
• 它可以抵抗来自大多数熔融盐（包括氯化物和冰酚）的攻击
• 陶瓷材料的高热电导率（仅次于一天）
• 高体积电阻率
• 高介电强度
• 它受到酸和碱的攻击
• 在粉末形式中，它容易通过水或湿度水解

表格1。氮化铝的典型物理和机械性能

财产	价值
密度（g.cm-3）	3.32
破裂模量（MPA）	300-350
弹性模量（GPA）	310
断裂韧性（mpa.m-1/2）	3.35
热膨胀的系数RT-1000°C（x10-6k-1）	5.6
导热率（W/M.K）	140-177
比热（J.KG.K-1）	780
音量电阻率（OHM.CM）	1010
介电强度（kv.mm-1）	> 20
介电常数	8.6
1 MHz的损失切线	5x10-4

申请

微电子

ALN展出的最杰出的特性是其高热电导率 - 在陶瓷材料中仅次于贝利利亚（Beryllia）。欧洲杯足球竞彩在中等温度（〜200°C）下，其热导率超过了铜的电导率。这种高电导率以及高体积电阻率和介电强度导致其作为底物和包装的高功率或高密度组件的底物和包装。限制电子组件堆积密度的控制因素之一是需要散发由于欧姆损失而产生的热量并将组件保持在其工作温度范围内。由ALN制成的底物比常规和其他陶瓷底物提供更有效的冷却，因此它们用作芯片载体和散热器（见图1）。

其他应用程序

由于ALN的成本，其应用主要是为军事航空和运输场而开发的。

ALN的其他应用位于耐火复合材料中，用于处理侵略性熔融金属和高效率热交换系统。